最难的还是制造工艺。芯片的设计不难,华为的麒麟芯片就是买了arm的架构自己设计的。设计的时候5nm,7nm制程的都可以设计,但是实际量产的时候要生产出5nm和7nm制程的芯片就很难了。芯片的基底叫圆晶,在圆晶上才能加工制造各种电路元件,做成芯片。但是这个圆晶的生产要做到5nm和7nm的精度目前就只有荷兰的ASML公司生产的极紫外光光刻机可以实现。而目前ASML的光刻机国内一台都没有。国内最先进的圆晶代工厂中芯国际只能生产14nm的。没有最基础的芯片原材料圆晶,任何设计都是空谈。
国产芯片主要难在制造,而不是设计,因为缺乏必备的光刻机,设计的再好也制造不出来。 从米国禁止阿斯麦出售光刻机,而不禁止设计芯片的软件EDA就可以得出结论。国内芯片得设计能力并不差,从麒麟系列处理器就可以看的出来。自主设计麒麟系列处理器在性能上可以与高通骁龙和A系列相抗衡,就足以证明国内芯片设计者的实力是丝毫不差的。由此可知,国产芯片的难点,就在制造。
因为被阿斯麦禁售极紫外EUV光刻机后,中芯国际等公司就没有制造7纳米制程芯片的光刻机了,以至于麒麟系列高端的处理器只能找台积电了。只要中芯国际有极紫外EUV光刻机,那么麒麟系列高端处理器完全可以让中芯国际来代工。所以说,国产芯片的难点就在于制造,如何将一粒粒砂子,制造成为功能强大的顶尖处理器。
国内从事芯片设计的主要有HW,紫光这两大公司。2018年我国IC设计产业的总收入超过280亿美元,增速超过25%,未来几年内的增长速度会突破两位数。2017年,我国相关公司在全球IC设计市场的所占份额为27%(其中弯弯为16%,内地为11%)。所以说,我国的芯片设计实力位居全球第二,也没什么可反驳的。
目前来看,单纯依靠国内自研的光刻机,只能实现90纳米制程的芯片制造,与国际上领先7纳米制程,甚至5纳米制程相差较大。至于国产光刻机的相关配件是否完全由国内制造的也不好说。总而言之,没有最先进的光刻机,是无法制造最先进的硅基芯片的。目前来看,中芯国际14纳米制程的芯片良品率已经达到95%了,也就是说,可以量产14纳米制程的芯片了。当然,芯片的制造除了极为重要的光刻机之外,还有蚀刻机,光刻胶,激光晶圆切割机等等。而最近,5纳米的刻蚀机,激光晶圆切割机都取得了突破,也就是说,制约国内芯片发展的就剩下最重要的光刻机了。当然,这也是米国制裁的根本原因。
对于国内的芯片制造行业来说,就是硬件跟不上,毕竟巧妇难为无米之炊。即便IC设计公司,将芯片电路图设计的最顶尖,那没有制造设备,也生产不出来啊。由此可知,国产芯片的难点就在制造,而不是设计。等到国产光刻机赶上世界先进水平时,那时国内的IC设计实力也将得到较大的发展,双剑合璧,天下无敌!
我是真君,我来回答。
当前,关键设备和材料、设计、制造、封装和测试环节是中国芯片产业主攻的方向。值得一提的是,中国本土厂商除了要发展传统硅基芯片外,还应紧跟行业热点和技术趋势。比如,像GaN、SiC之类的化合物半导体,CPU、FPGA和MEMS传感器等高端芯片和技术。
近年来,中国每年进口的芯片的资金均超过2000亿美元,已经超过进口石油的消耗。正是因此,国家出台各种政策大力发展集成电路产业,还成立了集成电路大基金进行产业扶持。在发展过程中,不少公司选择了走技术引进的道路,通过和境外IC设计公司合资的方式,引进境外技术,并力争复制高铁、C919大飞机、辽宁号航母技术引进、消化吸收再创新的成功先例,争取解决中国CPU大量依然进口的困局,通过合资引进技术提升本土水平。
看了这张图,国人的心里并不轻松。核心技术是国之重器,最关键最核心的技术要立足自主创新、自立自强。市场换不来核心技术,有钱也买不来核心技术,必须靠自己研发、自己发展。另一方面,我们强调自主创新,不是关起门来搞研发,一定要坚持开放创新,只有跟高手过招才知道差距,不能夜郎自大。
芯片是电子 科技 和智能设备行业的心脏,重要性不言而喻。目前我国也出现了多家芯片生产商,最大的三家通信芯片设计公司分别是海思、展讯和中兴微电子,三家公司2017年的总收约为600亿元人民币。但是和国际芯片生产企业比较起来,我国的芯片行业规模小,技术不强。
2016全球前二十大芯片厂营收排名,其中美国有八家半导体厂入榜,日本、欧洲与台湾各有三家,韩国则有两家挤进榜。其中排名前三的企业是英特尔营收563亿美元,三星435亿美元,台积电293亿美元。中国最大的半导体公司华为海思以37.62亿美元的营收排名第19。作为我国最大的芯片厂商,华为海思麒麟的营收尚不及英特尔和三星的十分之一。同时,我国的芯片企业规模小,不能满足需求。
以手机芯片为例。除了华为手机使用自家芯片,小米部分手机使用旗下澎湃芯片,其他品牌如小米(绝大部分)、oppo、vivo只能进口高通、三星和联发科的芯片。集成电路和原油一起成为我国进口金额最大的两种产品,我国因为也被成为“缺芯少油”的国家。
2017年,我国集成电路进口3770亿个,比上年增加10.1%,进口金额17582亿元,占全年进口金额(12.46万亿元)的14.1%。原油进口金额11003亿元,占比8.8%。两者合计进口金额28595亿元,占比22.9%。因此被称为“缺心少油”并不夸张。
中国芯片产业当前有没有面临困难?答案是肯定的,中国芯片产业要继续发展,当前不仅面临困难,而且所面临的困难还有很多且很大。中国有句俗话说得好,“世上无难事,只怕有心人”。由此,中国芯片产业要进一步做大做强,关键其实不在于本土芯片厂商会面临多少且多大的困难,而是本土芯片厂商能不能找到哪怕一种有效的方法,从而解决目前以及今后所遇到的困难。
实际上,中国芯片产业要发展壮大,并最终达到能与国际一流同行竞争的实力,所面临的困难不是缺少了市场,而是缺少了技术,尤其是对核心技术的积累。
这里,不妨引用一组数据来作为例证。从2011年到2017年,中国芯片进口总额,基本上呈持续增长的态势,而中国芯片出口总额相对较稳定。换种说法可以是,全球每年的芯片产能,差不多一半供应给了中国。仅2017年,中国芯片进口总额又进一步上升到了2601亿美元,中国芯片出口总额尚不及670亿美元。
国芯片产业之困,不在于缺少了足够大的市场,而在于缺少了技术,特别是对核心技术的积累,加之国家和地方政府都已非常重视在本土发展属于自己的芯片产业。人人都应该懂的一个大道理,在过去、今天,还有未来,国家与国家之间,企业与企业之间在高 科技 领域中的竞争,归根到底还是人才与人才之间的竞争。
芯片我们认准的路,就得多出成果,先占了市场再说,或尽可能抢占技术高地,这样我们才能反败为胜。现在外企纷纷进入中国市场,要投入还是我们自己立项正式开始研究,这样我们的路才会走得更稳更长更有立足之地。
芯片(又称微电路、微芯片、集成电路)是指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。它作为智能电器的核心部件,芯片一直充当着“大脑”的位置。
据专业机构预测,今年中国芯片进口量将突破2,000亿美元(约12,185亿元人民币),远超一年石油进口的金额。作为全国芯片需求最为强劲、消耗份额居全国近七成的珠三角,却无一家先进的芯片制造厂。
中国芯片设计产业尽管奋起直追,涌现出了展讯、华为海思等逾500家企业,但中国芯片设计企业大多只是中低端设计。去年前十大集成电路设计企业总销售额仅为226亿元人民币,而排名全球第一的高通公司营业额已达131.8亿美元(约803亿元人民币),是中国前十大芯片企业总销售额的3.55倍。
中国芯之痛:中国核心集成电路国产芯片占有率多项为0,贸易逆差高达1657亿美元。
看似中国出了很多大型高 科技 企业,如海尔,华为之类的,每年也出口很多的电子产品。但是作为电子控制系统核心的芯片,80%以上都需要进口。
目前做一些简单工作的辅助芯片,几角钱一个,大概国产可以占到50%市场,这些芯片可替代性强。但是做复杂或者核心工作的芯片(比如电脑的CPU之类),从1元钱到成千上万元不等,几乎全部是进口,而且是系统中必不可少的。
02 芯片设计制造
大多数人只知道手机电脑、各行各业里面都要用到电子器件,单片机、数控装备、 汽车 都离不开芯片,但是说起芯片的设计制造,却只有少数人知道。
芯片的技术含量和资金极度密集,生产线动辄数十亿上百亿美金。此外,人才也是这个行业的稀缺资源。技术又贵又难、人才难以培养,少数几家大企业垄断了行业的尖端技术和市场。
芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序、晶圆针测工序、构装工序、测试工序等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段工序,而构装工序、测试工序为后段工序。
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。获得晶圆后,将感光材料均匀涂抹在晶圆上,利用光刻机将复杂的电路结构转印到感光材料上,被曝光的部分会溶解并被水冲掉,从而在晶圆表面暴露出复杂的电路结构,再使用刻蚀机将暴露出来的硅片部分刻蚀掉。
接着,经过离子注入等数百道复杂的工艺,这些复杂的结构便拥有了特定的半导体特性,并能在几平方厘米的范围内制造出数亿个有特定功能的晶体管。再覆盖上铜作为导线,就能将数以亿计的晶体管连接起来。
切割出合格晶片后报废的晶圆
一块晶圆经过数个月的加工,在指甲盖大小的空间中集成了数公里长的导线和数以亿计的晶体管器件,经过测试,品质合格的晶片会被切割下来,剩下的部分会报废掉。千挑万选后,一块真正的芯片就这么诞生了。
芯片制造难点
制约集成电路技术发展的有四大要素:功耗、工艺、成本和设计复杂度,其中光刻机就是一个重中之重,核心技术中的核心。
光刻机是芯片制造的核心设备之一,按照用途可以分为好几种:有用于生产芯片的光刻机;有用于封装的光刻机;还有用于LED制造领域的投影光刻机。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。
高端光刻机号称是世界上最精密的仪器,分辨率通常在十几纳米至几微米之间,堪称现代光学工业之花,制造难度极大,全世界只有少数几家公司能够制造。国外品牌主要以荷兰ASML(镜头来自德国),日本Nikon(intel曾经购买过Nikon的高端光刻机)和日本Canon三大品牌为主。(ASML高端光刻机领域占据了全球90%的市场份额)
另一方面,中国集成电路制造工艺落后国际同行两代,预计于2019年1月,中国可完成14纳米级产品制造,同期国外可完成7纳米级产品制造。
长期代工模式导致设计能力和制造能力失配、核心技术缺失;投资混乱、研发投入和人才不足等问题,导致中国集成电路产业目前总体还处于“核心技术受制于人、产品处于中低端”的状态,并且在很长的一段时间内无法根本改变。
不是一个点,而且很多点,芯片技术涉及全行业数百家技术公司,全是顶级的那种,其中只是生产是这么多家,不包含设计
应邀回答本行业问题。
国内芯片的难点其实是在于前期没有足够的市场,也没有足够的资金进行研发,现在这种情况有了很大的改观。
芯片的生产,其实和其他的行业也没有特别大的差异。中国国内发展缓慢的原因,是因为没有足够的市场。
因为产业链可以全球采购,对于国内的一些企业而言,没有足够的市场去获得收入,也只能在这些低端的领域艰难的发展。
低端产品的利润就会很低,这也导致了这样的企业本身很难吸引资本的青睐。而也因为没有足够的资金,也很难吸引全球的人才,这里也包括一些中国的人才。
没有足够的人才,研发的速度也就会没有那么快。
现在华为被美国限制采购美国的元配件,以及使用美国的技术,这给了国内的芯片相关领域一个腾飞的机会。华为必须要加大对国内相关产业的扶持力度,而且也让很多企业看到了产业链全球化其实也不过是一个美丽的谎言。
现在有大量的国家资金投入,以及一些 社会 资金投入到了这个本来不吸引人的领域之中。
一个比较好的消息,原本中国只能生产90nm的光刻机,但是现在的实验室研发进度已经开始向11nm突破了,或许在年内就会有国产的11nm光刻机下线。
这对华为来说将会是一个好消息,现在华为虽然囤积了部分芯片,也只能满足1-2年的需要。
总而言之,国内芯片领域原本的问题其实就是没有市场、没有投资、没有人才,现在这种情况得到了完全的转变,未来中国芯片领域的发展是非常值得期待的。
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我认为国产芯片目前的难点在于制作工艺上。为什么这么说呢?我们从华为事件中来分析一下。
2020年5月15日,美国商务部制定了新的规定,凡是使用美国技术的半导体公司,向华为提供芯片供应,都必须拿到美国商务部的许可。
美国特朗普政府开始全面封锁华为芯片。
众所周知,华为海思早在十几年前就开始自研芯片,但是华为海思只是设计芯片,并没有制作芯片的能力,芯片代工都交由台积电、中芯国际等半导体代工厂生产。
从这一点,我们就可以看出芯片设计我们可以做到国产化,而高端芯片的生产,比如7nm一下,目前国产芯片还做不到。
中芯国际此前推进了N+1工艺制程,预计在今年第三季度量产,但是这个N+1制程也只能与台积电的第一代7nm工艺制程相提并论。要知道现在台积电已经可以量产5nm芯片了,3nm工艺预计明年将会试产。
纯国产芯,未来一定是靠中芯国际,但现在中芯国际由于买不到荷兰AMSL的EUV光刻机,所以也能到7nm就是极限了。
综上所述,国产芯片的难点在于制作工艺和高端设备上。我们只有先在光刻机上“破冰”,才能推动芯片的发展。
而国产光刻机目前只能用于90nm的芯片量产,与荷兰AMSL公司的EUV光刻机至少差距20年。
这才是国产芯片真正的难点。
中国的芯片产业目前处于一种很尴尬的境地:虽然设计水平达到了Intel中期的水准,但是上游绕不开IP供应商,下游又离不开代工厂。
以华为麒麟970为例,虽然称得上是自己设计的芯片,但是使用了ARM的架构和IP,意味着每块芯片都要需要支付版权费;同时,由于国内芯片晶圆厂的工艺水平相对落后(目前处在28nm到14nm的阶段),量产只能找台积电代工。
理论上讲,这其实也不能算是是什么难点,因为芯片行业的特性本来就高度依赖全球化和产业分工,苹果的芯片用的也是ARM的授权和台积电的代工,有什么配件造不出来,委托别家做,是每个芯片产商都会做的事情。
但是中国不能,原因大家都懂得!所以别人不是问题的事,到了我们这里就变成了障碍!让我心疼两秒钟.....
但是如果有一天国产芯片技术赶上了国外巨头的步伐,IP可以用自己的,制造和流片都达到一样的水准,中国芯片就能扬眉吐气了吗?
答案依然否定的。
归根到底,芯片不仅是硬件,更是整体生态。苹果电脑、安卓手机除了芯片以外,还有与之配套的操作系统和App。如果软件硬件生态的不完善,即使芯片造出来了,还是没有用武之地。
几十年的发展,消费电子行业早就形成了固定的“圈子”。PC系统一般搭配Intel的芯片架构和Windows操作系统,手机系统无论是苹果还是安卓用的都是ARM架构的芯片。
龙芯就是一个例子,虽然性能已经完全能够满足日常办公用途,但是缺乏相应的操作系统和应用软件导致的普及率依然很低,目前只能用在一些专业领域。
中国芯片产业如果想要达到世界顶级,除了芯片本身之外,还需要设计一个和中国芯片配合良好的操作系统。在此之上,APP也需要大量人力和金钱的投入。只有生态完善了,「中国芯」才真正获得了竞争力。
现阶段来说,主要是在制造工艺上被卡脖子。芯片制造最关键的一个东西就是光刻机,而光刻机目前来说是被荷兰垄断的。中美贸易战开打以后,中芯国际从荷兰订购的光刻机一直被卡脖子一直没送到中国。这一点就很难受,所以现在目前来说手机芯片上,唯一落后的就是制造工艺上,而关键一环就是光刻机。但我们对国产芯片也不用太过于严苛,毕竟我们起步确实太晚了,现在能追到这个地步,我觉得已经很不错了。嗯,目前来说也有一个好消息,上海光电所28纳米光刻机试产成功,这对我们国产芯片来说何尝不是一个好消息。
设计问题不大,主要在制造,其中制造设备如光刻机是关键,被各种封锁。
; 蚀刻机主要应用于航空、机械、标牌工业中,可对各种金属和金属制品的表面蚀刻图纹、花纹、几何形状,并能精确镂空,也可对不锈钢进行蚀刻和薄板切割,特别在半导体制程上,蚀刻更是不可或缺的技术。
蚀刻指的是通过曝光制版、显影后,将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。蚀刻机是在芯片生产的过程中所必须使用的一种设备,这种设备的作用就好像是雕刻中的刻刀一样,把一块完整的金属板中不需要的部分给去除掉,剩下的就是需要的电路了。
生产芯片主要用到两种机械,就是光刻机和蚀刻机,光刻机把电路图投影到覆盖有光刻胶的硅片上面,光刻的过程就是制作好的硅圆表面涂上一层光刻胶,接下来通过光线透过掩膜照射到硅圆表面,因为光刻胶的覆盖,照射到的部分被腐蚀掉,没有光照的部分被留下来,这部分便是需要的电路结构。然后蚀刻机把画了电路图的硅片上的多余电路图腐蚀掉,剩下的便是电路结构了。
半导体制造设备和材料是半导体行业最上游的环节。目前来看,集成电路设备制造是中国芯片产业链中最薄弱的环节。经过20多年的追赶,中国与世界在芯片制造领域仍有较大差距。虽然中国在该领域整体落后,但刻蚀机方面已在国际取得一席之地。
全球半导体设备市场的后起之秀
随着近些年 社会 对集成电路的重视和大批海外高端人才的回归,我国的集成电路在这几年出现了飞速的发展。在IC设计(华为海思)、IC制造(中芯国际)、IC封测(长电 科技 )、蚀刻设备(中微半导体)上出现了一批批优秀的企业。
1、半导体设备
我们的主角中微半导体所在的领域就是半导体设备细分行业,这个行业主要有两种半导体设备,一是光刻机,一个是刻蚀机。中微是以刻蚀机为主要设备的供应商,去年12月公司自主研制的5nm等离子体刻蚀机正式通过台积电验证,将用于全球首条5nm制程生产线。
芯片,这个从前被戏称为:除了水和空气,其他都是进口的行业。最近中美贸易战的焦点就是在芯片领域,美国政府对华为的封锁就是下令美国供应商没有经过国会批准不准买给华为芯片。这也是我们非常气愤的地方,为什么中微半导体有了最先进的设备还是会受人制肘呢?
主要是我国的短板在于光刻机,与国外先进技术有非常大的差距。为什么刻蚀机技术那么好,不能弥补这个短板吗?这就是光刻机和蚀刻机的不同,有一部分人把蚀刻机与光刻机搞混。其实两者的区别非常的大,光刻机是芯片制造的灵魂,而蚀刻机是芯片制造的肉体。
光刻机把电路图投影到覆盖有光刻胶的硅片上面,刻蚀机再把刚才画了电路图的硅片上的多余电路图腐蚀掉。光刻机把图案印上去,然后刻蚀机根据印上去的图案刻蚀掉有图案(或者没有图案)的部分,留下剩余的部分就是集成电路。所以说这是两个过程要用到的设备,而且这两个过程是连续的。
我国光刻机的最高水平是上海微电子的90nm制程,世界顶尖的光刻机是ASML的7nm EUV光刻机,ASM已经开始研制5nm制程的光刻机。相对来说,我国在光刻机制造领域与国际先进水平有很大的差距,高端光刻机全部依赖进口。只能说我国的刻蚀机技术领先,中微半导体的介质刻蚀机、硅通孔刻蚀机位于全球前三。但是在整个产业链的产能和技术上,与一些大型的企业差距非常的大,所以在中美贸易战中显得很吃亏。
那我们说完了中微半导体这个单独的行业领域,现在放眼整个行业,来看看半导体设备到底在这个行业中扮演者什么角色?
2、半导体产业
半导体的发展是越来越集成化,越来越小。从早期的电子管到现在的7nm器件,一个小小的芯片上需要有几百个步骤和工艺,显示出高端技术的优越性。也正是这样的行业特点,导致整个行业非常依赖技术的创新。而半导体设备是制作芯片的基石,没有这一块芯片不可能出现。
可以看到虽然产值低,但是缺这个还真的没办法发展下游。这也是贸易战在芯片领域为什么大打出手的原因,没有先进的技术,很难发展非常广大的信息系统。可以说这一行创造的价值并不高,但是不能缺少,是高端技术的积累。
大国重器:7nm芯片刻蚀机龙头
在技术含量极高的高端半导体产业中,能与美欧日韩等国际巨头同台较量的中国企业凤毛麟角,而中微半导体是其中一家。中微半导体是一家以中国为基地、面向全球的高端半导体微观加工设备公司,主要从事半导体设备的研发、生产和销售。而要了解中微这家公司,先不得不介绍一下公司创始人尹志尧。
尹志尧是一个颇具传奇色彩的硅谷技术大拿。
1980年赴美国加州大学洛杉矶分校攻读物理化学博士,毕业后进入英特尔中心研究开发部工作,担任工艺程师;1986年加盟泛林半导体,开发了包括Rainbow介质刻蚀机在内的一系列成功的等离子刻蚀机,使得陷入困境的泛林一举击败应用材料,跃升为全球最大的等离子刻蚀设备制造商,占领了全球40%以上的刻蚀设备市场。
以此同时,泛林与日本东京电子合作,东京电子从泛林这里学会了制造介质等离子体刻蚀机,复制其Rainbow设备在日本销售,后来崛起为介质刻蚀的领先公司。
1991年,泛林遭老对手美国应用材料挖角,尹志尧先后历任应用材料等离子体刻蚀设备产品总部首席技术官、总公司副总裁及等离子体刻蚀事业群总经理、亚洲总部首席技术官。
为了避免知识产权风险,尹志尧从头再来,用不同于泛林时期开发的技术,研发出性能更好的金属刻蚀、硅刻蚀和介质刻蚀设备,应用材料再次击败泛林,重返行业龙头地位,到2000年,应用材料占据了40%以上的国际刻蚀设备市场份额。
目前全球半导体刻蚀设备领域三大巨头——应用材料、泛林、东京电子,都与尹志尧的贡献密切相关。
2004年8月,已年届六旬的尹志尧带领15名硅谷资深华裔技术工程师和管理人员回国,创立了中微半导体,并在短短数年之间崛起为全球半导体设备领域的重要玩家。
中微从2004年创立时,首先着手开发甚高频去耦合的CCP刻蚀设备Primo D-RIE,到目前为止己成功开发了双反应台Primo D-RIE,双反应台Primo AD-RIE和单反应台的Primo AD-RIE三代刻蚀机产品,涵盖65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm、7nm到5nm关键尺寸的众多刻蚀应用。
从2012年开始中微开始开发ICP刻蚀设备,到目前为止己成功开发出单反应台的Primo nanova刻蚀设备,同时着手开发双反应台ICP刻蚀设备。公司的ICP刻蚀设备主要是涵盖14nm、7nm到5nm关键尺寸的刻蚀应用。
这里面看起来是几个似乎不起眼的数据,但里面蕴含了满满的技术含量。而中微到底是否掌握了5nm刻蚀技术,一时间众说纷纭。如今,中微半导体与泛林、应用材料、东京电子、日立4家美日企业一起,组成了国际第一梯队,为全球最先进芯片生产线供应刻蚀机。
在受到西方国的技术封锁、原材料断供等手段之后,我国的芯片市场遭到了前所未有的打击,在这样的情况下,诸多西方媒体纷纷跳出来说着“中国芯片自主研发是妄想”等言论,但事实真就如他们所说吗?
其实随着 我国 科技 方面的不断进步,一个个 科技 难题被攻破 ,我国在芯片领域的发展可谓是突飞猛进,用ASML总裁的话来说就是: “如果继续对中国进行技术封锁,要不了多久中国就能实现芯片自主化。”
在“中国芯”的研发道路上, 不仅光刻机被荷兰ASML垄断,制造芯片的核心材料也是时常遭受“断供威胁”。
芯片的研发制作必然离不开光刻,而在光刻的过程中, 光刻胶和光刻机都是其中必不可少的一员 ,光刻胶的精密度越大则生产出的芯片就越先进。
简单来说,如果没有好的光刻胶,即便我们有最先进的EUV光刻机也是形同虚设, 光刻胶是除了光刻机之外的第二大技术难题。
高精度光刻胶的生产技术牢牢掌握在日本手中,我国只能够生产出一些低精度的光刻胶, 高精度光刻胶的来源主要是进口 ,而据数据显示, 全球市场上高端光刻胶由90%以上是由日本和美国提供,我们也时常因此被“卡脖子”。
就是在西方强国技术封锁的情况下, 我国将光刻胶自主研发提上了日程 ,并在2019年建立光刻胶的生产基地,耗时两年后终于传来了好消息: 光刻胶已经自主研发成功 ,国产光刻胶迎来曙光,为国内半导体行业的发展带来了新的希望,一举摆脱“卡脖子”的窘境。
除了制造芯片的核心材料光刻胶得到突破以外 ,我国在芯片设备研发上也传来了利好消息 ,在全球各大芯片企业研发刻蚀机无法取得突破的同时, 我国的 中微半导体公司率先研制出了3nm刻蚀机 ,并且已经完成了原型机设计、测试工作,如此高精度的刻蚀机可以说在全球都是不可多得的存在。
有人看到这可能会有些迷茫, 刻蚀机的工作原理是什么?它突破有何意义?光刻机有何不同?
其实, 刻蚀机对于“中国芯”的研发来说,也是有着举足轻重的作用 ,刻蚀机和光刻机虽然仅仅一字之差,但是它们分别是芯片制造中两个关键流程所用到的设备。
总的来说, 光刻机就如同我们的车载导航,而刻蚀机则代表着我们的车辆 ,只要跟着导航走就能够安全到达指定地点。
随着3nm刻蚀机的问世,我国的国产芯片水平更上一层楼,同时 它的出现也让不少国人们看到了“中国芯”问世的希望。
但也有部分人表示, 有着高精度刻蚀机没有高精度光刻机,“中国芯”也难以得到实现 ,但事实真就是如此吗?
一直以来,光刻机都是生产高精度芯片的核心设备,而光刻机生产技术一直牢牢掌控在荷兰ASML公司手中,而ASML又因为与美国的协议无法对我国出口光刻机,导致我国半导体领域发展一直萎靡不振。
但是最近,我国最大的光刻机厂商上海微电子传来了好消息: 其公司自主研发的28纳米光刻机已经问世并且通过认证,预计在年底可以正式交付投入使用。
国产光刻机的问世也让许多人发出质疑, 国产光 科技 的工作效率和质量能和ASML公司的光刻机媲美吗?
值得一提的是, 上微电子所研发出的光刻机进度和ASML的DUV光刻机是一样的 ,而DUV光刻机在英特尔手中被用来制造出了10纳米芯片,台积电更是用DUV光刻机量产出了7纳米芯片。
这也就意味着, 我国只要时机成熟,完全可能由现如今的量产28纳米芯片技术跳跃到量产7纳米芯片技术。
除此之外,根据我国目前对于芯片的需求来看,28纳米的芯片已经能够满足大部分市场需求,而上 海微电子研发的这台28纳米光刻机更是让“中国芯”的实现更进一步。
如今看来,在 美国芯片禁令的影响 下,虽说 对于我国半导体事业虽说有一定影响 ,但与此同时 更加快了“中国芯”的发展进程 ,美国这一做法无疑是搬起石头砸自己的脚。
我国先后在 光刻胶、蚀刻机、光刻机 等领域取得突破,所以我国想要突破芯片国产化只是时间问题, 我国的半导体行业也正在飞速发展,等到我国打造出属于自己的芯片产业链,芯片禁令也将成为笑谈!
最后,对于美国在芯片上对我国进行打压的行为,你又有什么不同的看法呢?欢迎你们在评论区与零零柒进行探讨。
刻蚀机和光刻机的区别有工艺不同、难度不同两点。
工艺不同:刻蚀机是将硅片上多余的部分腐蚀掉,光刻机是将图形刻到硅片上;难度不同:光刻机的难度和精度大于刻蚀机。
光刻是指在涂满光刻胶的晶圆(或者叫硅片)上盖上事先做好的光刻板,然后用紫外线隔着光刻板对晶圆进行一定时间的照射。原理就是利用紫外线使部分光刻胶变质,易于腐蚀。
刻蚀是光刻后,用腐蚀液将变质的那部分光刻胶腐蚀掉(正胶),晶圆表面就显出半导体器件及其连接的图形。然后用另一种腐蚀液对晶圆腐蚀,形成半导体器件及其电路。
光刻机一般根据操作的简便性分为三种,手动、半自动、全自动。